组合机床设计正文.doc

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1、_第一章绪论 1.1组合机床概述组合机床是用系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的,能加工一种(或几种)零件的一道(或几道)工序的高效率。 组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产。其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定,如夹具,主轴箱,刀具和工具等。 组合机床常用的通用部件有：床身（侧底座）、底座（包括中间底座和立柱底座）、立柱、动力箱、动力滑台、各种工艺切削头等。对于一些按顺序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台或回转工作台。 动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动和进给运动的动

2、力部件，其中还有可能同时完成切削主运动和进给运动动力头。 床身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要由这些部件保证。除了上述主要部件之外，组合机床还有各种控制部件，主要指挥机床按顺序动作，以保证机床按规定的程序进行工作。组合机床是一种自动化或半自动化的机床。无论是机械电气或液压电气控制的都能实现自动循环。半自动化的组合机床,工人只要将工件装夹好,按一下按钮,机床即可自动进行加工,加工一个循环停止。自动化的组合机床,工人只要将工件放到料斗或上料架上,机床即可连续不断的进行工作。组合机床一般采用多轴,多刀,多工序,多面,多工位同时

3、加工,是一种工序集中的高效率机床。加工孔的组合机床,刀具是借助钻模板和镗模架来导向,所以能稳定的保证产品质量。 它的特点有：1.主要用于箱体零件和复杂的孔面加工。2.生产率高。因为工序集中，可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。3.加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。4.研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零部件占70-90%，通用部件可组织批量生产进行预制或外购。5.自动化程度高，劳动强度低。6.配置灵活。因为结构模块化、组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组

4、成各种类型的组合机床及自动线；机床易于改装，产品及工艺变化时，通用部件一般可以重复利用。1.2组合机床设计步骤 组合机床一般都是根据和用户签定的设计、制造合同进行设计的。合同规定了具体的加工对象（工件）、加工内容、加工精度、生产率要求、交货日期及价格等主要的原始数据。在设计过程中，应尽量做到采用先进的工艺方案；正确选择组合机床通用部件及机床布局型式；要十分注意保证加工精度和生产效率以及操作使用方便性，力争设计出技术先进、经济合理和工作可靠的组合机床。组合机床的设计步骤大致如下：一. 调查研究 它为组合机床设计提供必要的大量的数据、资料，作好充分的、全面的技术准备。二. 拟定总体设计方案总体方案

5、的设计主要包括制定工艺方案、确定机床配置型式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。它是组合机床设计的最关键的一步。对同一加工内容，有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采用那种方案时，必须对各种可行的方案作全面分析比较，并考虑使用单位及制造单位等诸方面因素，综合评价，选择最佳方案或较为合理的方案。总体设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。在设计联系尺寸图过程中，不仅要根据动力计算和功能要求选择各通用部件，往往还应对机床关键的专用部件结构方案有所考虑。三. 技术设计技术设计就是根据总体设计已确定的“三图一卡

6、”，设计机床专用部件正式总图。在设计过程中，应按设计程序作必要计算和验算等工作，并对第二、第三阶段中初定的数据、结构等作相应的调整或修改。四. 工作设计当设计通过审核后可开展工作设计，即绘制各个专用部件的施工图样、绘制各部件零件明细表。第二章 组合机床总体设计组合机床的设计，目前有两种情况，一是根据具体加工对象的具体情况进行专门的设计，是最普遍的做法。二是，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，工人们总结自己生产和使用组合机床的经验，设计成为通用的组合机床。又称为“专能组合机床”参考的哪个资料？。这种专能组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门的设计和生产，而是通过设计为通用品种，组织成批生

7、产，然后按加工零件的具体要求，配以简单的夹具和刀具，就组成加工一定对象的高效设备。专能组合机床一般都是由单轴动力头组成，这种机床是由安装在支承部件上的一个或两个多能动力头组成。动力头能够实现快进工进快退的工作循环。实现进给运动的液压传动装置设置在底座内。机床留有安装夹具的位置；配上专用夹具及刀具，即可用于箱体、支承座等工件的加工。组合机床设计时，应考虑以下几点：1 采用先进的加工工艺，制定最佳的工艺方案。2 合适地确定机床工序集中程度。3 合理地选择组合机床的通用部件。4 选择恰当的组合机床的配置型式。5 合理地选择切削用量。6 设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱等。图2-1双面组合机床38

8、_ 2-1工艺方案的拟定制定组合机床工艺方案式设计组合计最重要的步骤之一。工艺方案制定的正确与否，将决定机床能否达到“重量轻、体积小、结构简单、使用方便、效率高、质量好”的要求。影响机床工艺方案的主要因素有：1.被加工零件的加工精度和加工工序要求：被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应保证的加工精度，是制定机床方案的主要依据。首先分析工件的精度和技术要求，加工4M10的箱体螺钉孔的精度要求一般只是保证圆周分布即可。 2.被加工零件的特点： 被加工零件的特点在很大程度上决定了机床采取的配置型式。一般说来，孔的中心线与定位基面平行且需由一面或几面加工的箱体零件宜采用卧式机床；对于箱体零件，采

9、用单工位机床加工比较适宜。 必须重视工件在组合机床加工前以完成的工序以及毛坯孔的质量。当毛坯孔余量很大或铸造质量较差，有大毛刺时，有时则安排粗加工工序，对几个同心孔常用粗扩的加工方法。工件有无适应的工艺基面也是影响工艺方案制定的重要因素。1.零件的生产批量零件的生产批量为：30000件/年。属于大批量生产，要求减少机床的台数，此时将工序尽量集中在一台或多台机床上加工，以提高机床利用率。2.工件到组合机床加工前，其毛坯或半成品必须达到零件图的要求，否则，会造成工件在机床夹具上定位和夹紧不可靠，甚至造成刀具损坏，或者不能保证要求的加工精度。如果在组合机床上加工后，还要转到其他机床上加工，而工件没有

10、预先加工出保证精度的有关定为基面，那么组合机床应考虑为下一道工序加工出定位基面。 一工艺基面的分析选择工艺基面和夹紧部件式制定工艺方案的极其重要的问题。工艺基面的选择的正确，将能实现最大限度的工序集中，从而保证加工精度。1 箱体零件工艺基面的选择： 箱体零件是机械制造业中加工工序多，工作量大，精度要求高的关键零件。这类工件一般都有精度较高的轴承孔要加工，但这里只对轴承孔圆周分布的四孔进行加工。“一面两孔”是这类零件在组合机床上加工中时常用的典型定位方法。图 23 所示是“一面两孔”的定位方法示意图。 图2-2箱体零件的“一面两孔”定位 采用“一面两孔”定位方式，可以简便地消除工件的六个自由度，

11、使工件获得稳定可靠的定位。有同时加工五个面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。“一面两孔”定位方法可以作为粗加工到精加工的全部工序的基准，使整个工艺过程实现基准统一。还可以夹紧方便，夹紧机构简单，容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。“一面两孔”易于实现自动化定位，并有利于防止切屑落入基面。 为了保证箱体零件的加工精度及技术要求，不能选择零件上直径太小的孔作为定位销孔，因为定位销孔过小，易受力变形，甚至因装卸工件碰撞而破坏定位。根据零件的重量以及工件上现有孔的情况，定位销孔可选两个11mm的螺栓孔。2 确定机床配置型式及结构方案： 根据被加工零件的

12、结构特点、加工要求、工艺过程方案及生产率等，可大体上确定采取哪种基本型式的组合机床。但由于工艺的安排、动力部件的不同配置、零件的安装和工位数的不同，而会产生各种配置方案。不同配置方案对机床的复杂程度、通用化程度、结构工艺性、加工精度、机床重新调整可能性及经济性效果等等，都具有不同程度的影响。因此，确定机床配置型式及结构方案时，考虑以下因素： （1）单工位多面组合机床 单工位多面组合机床，具有固定式夹具，通常安装一个工件，用于中型零件的加工。利用多轴箱同时从两个方向对工件进行加工。但其机动时间不能与辅助时间重合，因而生产率比多工位机床低。 钻孔的位置精度孔与孔的相关位置尺寸精度，采用固定式导向能

13、达到0.2mm；严格要求机床主轴与夹具导向套的同轴度，减少钻头与导向套的间隙，导向套尽量接近工件时，可达0.15mm。 （2）其他问题（a） 在确定组合机床完成工艺时，考虑可同时加工的最小孔间中心距。由于多轴箱结构和导向的需要，以保证必须的加工精度和工作可靠性的要求，组合机床钻孔时对于通用的多轴箱；其主轴间的最小中心距为24mm（若采用专用结构则可更小些），这样，主轴能够在铸铁上钻直径为10mm以下的孔了。（b） 在确定机床配置型式和结构方案时，合理地解决工序集中的问题。在一个动力部件上配置多轴箱加工多孔来集中工序。主轴数量的多少，主要考虑加工零件的加工要求，还要考虑动力部件及多轴箱的性能、尺

14、寸及调整机床和更换刀具方便，并注意排屑和操作使用的方便性。二加工工艺分析 随着组合机床在机械加工中的广泛使用，组合机床的工艺范围也是日益扩大。组合机床是钻孔最常见，也是最有效的加工方法。组合机床上钻孔多数是采用标准麻花钻。钻孔孔径及位置精度主要取决于导向精度及钻头的刃磨情况。为了提高钻孔孔径及位置精度，要减小导向套和钻头间的间隙，严格控制钻头切削刃的跳动，使导向套适当靠近被加工零件以及严格要求主轴与导向套之间的同轴度。 2-2 组合机床切削用量的选择 组合机床的正常工作与合理地选用切削用量，即确定合理的切削速度和工作进给量，有很大关系。切削用量选择得恰当，能使组合机床以最少的停车损失，最高的生

15、产效率，最长的刀具寿命和最好的加工质量，也就是多快省地进行生产。本组合机床采用多刀加工，而且是多把钻头同时工作。计算最佳切削用量的工作比较复杂，要想从理论上来确定合理适用于多刀加工的切削用量，很少有简便可靠的方法。一 确定工序余量 为了使加工过程顺利进行并稳定保证加工精度，必须合理地确定工序间的余量。对于本箱体零件上4孔的加工余量，将在“组合机床设计”一章中详细介绍。二 选择切削用量 确定了在组合机床上完成的工艺内容后，就可以着手选取切削用量了。1 组合机床切削用量选择的特点:目前组合机床切削用量的选择，还是根据多年来积累的一些经验数据来进行。由于组合机床上几把刀具同时工作，为了使机床正常工作

16、，而达到较高的生产率，所选取的切削用量比一般通用机床单刀加工要低一些。可以概括地说：“在多轴加工的组合机床上不宜采用较大的切削速度和进给量”，但并不是说，在组合机床上就应尽可能选取较低一些的切削用量。无论何时采用降低切削用量的方法来改善加工情况是不正确的。在铸铁零件上钻孔时，如果进给量选得太小，钻头的寿命不仅不长，反而会很快磨损，且耗费功率大，并且带有尖叫声。根据现有机床的使用情况来看，多轴加工组合机床一般比通用机床的切削用量低30左右。2 确定切削用量应注意的问题： （1） 尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。（2） 复合刀具切削用量的选择，应考虑刀具的使用寿命。（3） 选择切削用量时

17、，应注意零件生产批量的影响。（4） 切削用量的选择要有利于多轴箱的设计。（5） 选择切削用量时，还应考虑所选动力滑台的性能。3 组合机床钻削切削用量的选择： 根据工件材料、工作条件、技术要求进行分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理地选择切削用量。通过查表有：表 21 用高速钢钻头加工铸铁的切削用量加工直径d（毫米）HB160200HB200241HB300400v(m/min)f (mm/r)v(m/min)f (mm/r)v(m/min)f (mm/r)1616240.07 0.1210180.05 0.15120.03 0.086120.12 0.20.1 0.180.08 0.151

18、2220.2 0.40.18 0.250.15 0.2022500.4 0.80.25 0.40.20 0.30 注： 参考组合机床设计第一册 P47 表 2-7 ，或者组合机床设计 P55 ，表3-7 通过实用机械设计手册表5-6 查得： HT250 (HT25-47) 的硬度为：HB: 170241 但是一般计算硬度为：HB=241-（241-170）/3=217因此，取切削用量为： 动力滑台进给量： v1018 m/min 主轴进给量f: f=0.10.18 mm/r在组合机床多轴箱上的所有刀具，共用一个进给系统，通常为标准动力滑台。工作时，要求所有刀具每分钟进给量相同，且等于动力滑台的

19、每分钟进给量。三 确定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度 根据选定的切削用量，确定切削力，作为选择动力部件（滑台）及夹具设计的依据；确定切削扭矩，用以确定主轴及其他传动件（齿轮、传动轴等）的尺寸；确的切削功率，用以选择主传动电机（动力箱电机）功率；确定刀具耐用度，用以验证所选刀具是否合理。 通过生产实践及试验研究成果，高速钢钻头在灰铸铁材料上钻孔的轴向切削力F、切削扭矩T、切削功率P、刀具耐用度的计算公式如下：（由组合机床简明手册表6-20组合机床切削用量计算图中推荐的切削力、转矩、功率公式得出）F=26D 2-1T=10D 2-2P= 2-3 式中： F切削轴向力（牛）； D钻头直径（毫

20、米）； f每转进给量（毫米/转）； T切削扭矩（牛.毫米）； P切削功率（千瓦）； v切削速度（米/分）； HB布氏硬度为217 根据箱体零件图，要加工的部分是4M10的螺纹孔，孔的深度是18mm，查机械加工工艺手册表1.8-2 “普通螺纹基本尺寸（GB/96-81）”P212 李洪主编，取： D=8.376mm 根据刀具直径和工件、刀具材料，v=(1018)m/min, f=(0.10.18)mm/r 。取 v=13.35m/min f=0.1mm/r由公式3-1、3-2、3-3得出：F=884.4N P=0.122kW T=2334.4N-mm23 组合机床总体设计“三图一卡” 组合机床总

21、体设计，就是针对具体的被加工零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图，生产率计算卡片。2.3.1被加工零件工序图1.被加工零件工序图的作用和要求 被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，在一台机床上完成的工艺内容，加工部位的尺寸和精度要求、技术要求、加工时的定位基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前毛坯情况的图纸。它是在原有的工件图纸基础上，以突出本机床的加工内容，加以必要的说明绘制的。它是组合机床设计的主要依据，也是制造、使用、调整机床、检查精度的重要技术文件。 本设计中箱体零件的工序图包括下列内容：1

22、） 被加工零件的整体形状，所加工孔的分布情况。2） 加工基面和夹压的方向、位置等，以便对夹具的支承、定位和夹压装置进行设计。3） 加工面的尺寸、精度要求、相对位置尺寸和技术要求。4） 还注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及被加工部位余量。 2.编制被加工零件工序图的注意事项:1) 本机床工件加工部位的位置尺寸均由定位基面标起，在本机床加工中，所选用的定位基面与设计基面重合。2) 对孔的加工余量进行分析时应注意后道工序的要求 为了使被加工零件工序图清晰明了，能突出本机床的加工内容，绘制工序图时，对本机床上加工的部位用粗实线表示，保证的加工部位的尺寸及位置尺寸数值下方画“”粗实线。其余部位用

23、细实线绘制。定位基准符号用，并用下标数表明限制的自由度数量，如3；夹压位置符号用或，辅助支撑符号用表示。 图2-3加工零件工序图看不清楚2.3.2加工示意图 1.加工示意图的作用和内容 加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在组合机床设计中占有重要的地位。它是设计刀具、夹具，确定主轴尺寸及伸出长度，主轴、刀具、导向套与工件间的联系尺寸等的依据。在加工示意图中应标明切削用量，动力头的工作循环。 2.加工示意图的画法及注意事项 （1）加工示意图的绘制顺序是：先按比例用细实线绘制出工件加工部位和局部结构的展开图。加工表面用粗实线绘制。为了简化设计，相同加工部位的加工示意图（指对同一规格的孔加工，所

24、用的刀具、导向套、主轴、接杆等的规格尺寸、精度完全相同），可以表示其中之一，亦即同一主轴箱上结构尺寸相同的主轴可以只画一根。但必须在主轴端部标注轴号（与工件孔号相对应）。当轴数较多时，可采用缩小比例用细实线画出工件加工部位简图（向视图）并标注孔号，以便设计和调整机床。 （2）一般情况下，在加工示意图上，主轴分布可不按真实距离绘制。当被加工间距很小或需设置径向结构尺寸较大的导向装置时，相邻主轴必须按比例绘制，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向套等是否干涉。 （3）主轴从多轴箱断面画起。刀具画到加工终了位置。标准通用部件（接杆）只画外轮廓，但需加注规格代号。对于专用部件则为显示其结构而剖视，并标注

25、尺寸，精度及配合。（一）加工示意图的编制1.刀具的选择 在编制加工示意图的过程中，首先遇到的是刀具的选择，而一台机床刀具选择得是否合理，直接影响到机床的加工精度、表面粗糙度和生产率。因而，正确地选择刀具是一个相当重要的工作。根据工艺要求及加工精度不同，组合机床采用的刀具的结构常有两种形式：一般用标准刀具和复合刀具或特种刀具。选择刀具的结构时应注意的主要问题： 在满足工况的条件下，为使工作可靠，结构简单，刃磨容易，应尽量选择标准刀具（标准麻花钻）和简单刀具。 选择刀具结构时，必须认真分析被加工零件材料的特点。 刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面3050mm，以利于排屑和刀具磨

26、损后能向前调整。刀具锥柄插入接杆孔内长度，在绘制加工示意图时应注意从刀具总长中减去。根据机械加工工艺手册表4.3-11 “锥柄长麻花钻”（GB1439-85） P1034 （李洪主编），选取：锥柄长麻花钻 GB1439-85 直径D8.5mm 查得： 图2-4锥柄麻花钻标准锥柄长麻花钻的全长和沟槽长度分别为： l181mm l1100mm2.工序余量的确定 为了使加工过程能正常进行，可靠地保证加工精度，还必须合理地确定工序间的余量。组合机床上进行孔的加工时，通常工序间的余量可根据组合机床设计第一册 表2-6 “孔加工常用工序间余量” P38 得到： 钻孔为10mm左右时，工序间余量在直径上为1

27、.5mm左右。故选取8.5的麻花钻较为合理。3.导向结构的选择 在组合机床上加工孔，除用刚性主轴的除外，工件的尺寸、位置精度主要取决于夹具导向。因此，正确选择导向结构，确定导向类型、参数、精度，不但是绘制加工示意图必须解决的问题，也是设计组合机床不可忽视的重要内容。选择刀具导向部分和夹具导向套之间既有相对移动又有相对转动的固定式导向套。这类导向套的允许线速度为v20米/分，用于小孔径的加工。导向的主要参数包括：导向套的直径尺寸和公差配合，导向套的长度、导向套离工件端面的距离等。可根据组合机床设计表317和表318查得常用的固定导向套的数据。固定式导向套一般由衬套、可换导向套和压套螺栓组成。衬套

28、的作用是在导向套磨损后，可以较为方便地更换，并不会破坏钻模体上的孔，有利于保持导向精度。根据组合机床设计简明手册表85“导向装置的布置与应用范围”查得：导向长度: 2.5d2.58.521.25mm导向套与工件端面的长度： l2d8.5mm ；但是根据零件的实际情况，要保证零件在夹具中转过90，导套与工件端面的长度： 40.59 为了使工件转过90时，避免与导套发生干涉。所以： 45mm 。 查表组合机床设计简明手册表84“通用导套的尺寸规格” P175 得： D=15mm, D1=22mm, D2=26mm, L=16mm, l=8mm, l1=3mm图2-5通用导套的尺寸规格4.确定主轴的

29、类型、尺寸、外伸长度 主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联接结构进行确定。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于切削转矩和主轴刀具系统结构。与刀杆刚性联接时，主轴轴颈的尺寸规格按选定的切削用量计算出切削转矩T。 由前计算可知：F=884.4N P=0.122kW F=2334.4N.mm查组合机床设计简明手册表34“轴能承受的转矩”得到： （B取6.2） d=14.3mm由于切削转矩T较小，如按T值来确定主轴直径，则刚性不足为什么？。因此，应按加工孔径镗杆直径浮动卡头规格主轴直径的顺序，逐步推定主轴直径，故有表中数据，选取d为20mm，允许扭转角为11/m这样大吗？。查组合机床设计简明手册表36“通

30、用主轴的系列参数”得到： 选择（用于与刀具刚性连接的钻孔工序的）长主轴。 主轴类型： 滚珠轴承主轴 主轴外伸尺寸（mm）： D/d132/20(mm) L=115mm 接杆莫氏锥号： 1号5.接杆的选择由于采用非刚性主轴，组合机床主轴与刀具间采用接杆连接。因多轴箱各主轴的外伸长度都为定值，为了使工件端面至多轴箱端面为最小距离，通常按最小长度选取接杆。接杆是标准件，用标准接杆通过其尾部结构和主轴头部内孔直径d1相配。根据组合机床设计表333“组合机床用接杆”，选出接杆为215-T0635-01其具体尺寸如下表：表 22 大型组合机床用接杆接杆号Dt莫氏圆锥号类型D1D2BB1Ll2T2021A1

31、830121215110表 23接杆零件表 序号1234名称接杆螺母垫圈平键数量1211材料454545零件编号接杆号22-L-T0635-4130 T0641-4129 T0654-41625 GB1096-72 图26接杆5.标注联系尺寸首先从同一多轴箱上所有刀具中找出影响联系尺寸的关键刀具，使其接杆最短，以获得加工终了时多轴箱前端面到工件端面的最小距离，并据此确定全部刀具、接杆、导向托架及工件之间的联系尺寸。主轴颈部需标注外径和孔径尺寸（D/d）、外伸长度L；刀具结构尺寸及标注直径和长度；导向结构尺寸应标注直径、长度、配合；工件至夹具之间的尺寸于？标注工件离导套端面的距离；还须标注托架与

32、夹具之间的尺寸、工件本身及加工部位的尺寸和精度等。6.标注切削用量各主轴的切削用量应标在相应主轴后端。其内容包括；主轴转速 ，每转进给量.同一多轴箱上个主轴的每分钟进给量是相等的，等于动力滑台的工作速度,即=.7.动力部件工作循环及行程的确定 动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始到加工终了位置，又返回到原位的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。有时还有中间停止、多次往返进给、跳跃进给、死挡铁停留等特殊要求。1） 工作进给长度Lx的确定 组合机床上有第一工作进给和第二工作进给之分。前者用于钻、扩、铰和镗孔等工序；后者常用于钻或扩孔之后需要进行锪平面、倒大角等工序

33、。工作进给长度（见图-），应等于加工部位长度L（多轴加工时按长孔计算）与刀具切入长度和切出长度之和。即： 图-7工作进给长度 式中： =510 mm =1/3d+(38) 2） 快速引进长度的确定 快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度按具体情况确定。在加工双层或多层壁孔径相同的同轴孔系时，可采用跳跃进给循环进行加工，即在加工第一壁孔后，动力部件再快速引进到位，再加工第二层壁孔，以缩短循环时间。3） 快速退回长度的确定 快速退回的长度等于快速引进和工作进给长度之和。一般在固定式夹具钻孔或扩孔的机床上，动力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至导套内，不影响工件的装卸就行了，但对于

34、夹具需要回转或移动的机床，动力部件快速退回行程必须把刀具、托架、活动钻模及定位销都退离到夹具运动可能碰到的范围之外。 4） 动力部件总行程的确定 动力部件的总行程除了满足工作循环向前和向后 所需的行程外，还要考虑因刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件能够向前调节的距离（即前备量）和刀具装卸以及刀具从接杆同刀具一起从主轴孔中取出时，动力部件需后退的距离（刀具退离夹具导套外端面的距离应大于接杆插入主轴孔或刀具插入接杆孔内的长度，即后备量）。因此，动力部件的总行程为快退行程和前、后备量之和。8.其它应注意的问题 1） 加工示意图应与机床实际加工状态一致。表示出工件安装状态及主轴加工方法。 2） 图

35、中尺寸应标注完整，尤其是从多轴箱端面至刀尖的轴向尺寸链应齐全，以便于检查行程和调整机床。图中应表示出机床动力部件的工作循环图及各行程长度。确定钻-攻螺纹复合工序动力部件工作循环时，要注意攻螺纹循环（包括攻进和退出）提前完成丝锥退出工件后，动力部件才能开始退回。 3） 加工示意图应有必要的说明。如被加工零件的名称、图号、材料、硬度、加工余量、毛坯要求、是否加冷却液及其他特殊的工艺要求等。2.3.3机床联系尺寸总图1.机床联系尺寸图的作用和内容机床联系尺寸图是以加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置形式、主要构成及各部

36、件安装位置、相互联系、运动关系和操作防护的总体布局图。用以检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适；它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据；它可以看成是机床总体外观简图。由其轮廓尺寸、占地面积、操作方式等可以检验是否适应用户现场使用环境。 机床联系尺寸图表示的内容：1） 表明机床的配置式和总布局。以适当数量的视图（一般至少两个视图，主视图应选择机床实际加工状态），用同一比例画出各主要部件的外廓形状和相关位置。表明机床基本型式（卧式、立式或复合式、单面或多面加工、单工位或多工位）及操作者位置等。2） 完整齐全地反映各部件间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓

37、尺寸、运动部件的运动极限位置及各滑台工作循环总的工作行程和前、后备量尺寸。3） 标注主要通用部件的规格代号和电动机的型号、功率及转速，并标出机床分组编号及组件名称，全部组件应包括机床全部通用及专用部件，不得遗漏。4） 标明机床验收标准及安装规程。2绘制机床联系尺寸总图之前应确定的内容 （1） 选择动力部件 动力部件的选择主要是确定动力箱（或各种工艺切削头）和动力滑台。实例是根据已定的工艺方案和机床配置型式并结合使用及修理等因素，确定机床为卧式双面单工位机械传动组合机床，机械滑台实现工作进给运动，选用配套的动力箱驱动多轴箱钻孔主轴。 动力箱规格要与滑台匹配，其驱动功率主要依据多轴箱所需传递的切削

38、功率来选用。在不需要精确计算多轴箱功率或多轴箱尚未设计出来之前，可按下列公式进行估算： =0.64kw实例中左右多轴箱均选用1TD25-IA型动力箱驱动（n驱=520r/min；电动机选Y100L-6型，功率为1.6kW）。根据选定的切削用量，计算总的进给力，并根据所需的最小进给速度、工作行程、结合多轴箱轮廓尺寸，考虑工作稳定性，选用1HJ25I型机械滑台，以及相配套的侧底座（1CC251型）。（2） 确定机床装料高度H 装料高度一般是指工件安装基面至地面的垂直距离。在确定机床装料高度时，首先要考虑工人操作的方便性；对于流水线要考虑车间运送工件的滚道高度；对于自动线要考虑中间底座有足够高度，以

39、便于允许内腔通过随行夹具返回系统或冷却排屑系统。其次是机床内部结构尺寸限制和刚度要求，如工件最低孔位置出h2、多轴箱允许的最低主轴高度h1和通用部件、中间底座及夹具底座基本尺寸的限制等。考虑上述刚度、结构功能和使用等因素，新颁布国家标准装料高度为1060mm，与国际标准ISO一致。实际设计时常在8501060mm之间选取。本设计为单机使用的机床，工件最低孔位置h2=107.5mm，滑台高度为250mm，侧底座高度为560mm。取装料高度为H=860mm。（3） 确定夹具轮廓尺寸 主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具底座轮廓尺寸的基本依据。具体要考虑布置工件的定位、限

40、位、夹紧机构、刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积需要。加工示意图中已确定了一个或几个加工方向的工件与导向间距离以及导向套的尺寸。这里主要是合理确定设置导向的钻模架体尺寸，它在加工方向的尺寸一般不小于导向长度，通常取150300mm，本设计取300mm；至于宽度尺寸可据导向分布尺寸及工件限位元件安置需要确定。上述尺寸确定以后，夹具底座的上部支架面积就可初步确定。夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的刚度，同时要考虑机床的装料高度、中间底座的刚度、排屑的方便性和便于设置定位、夹紧机构。一般不小于240mm（本设计为300mm）。（4） 确定中间底座尺寸 中间底座的轮廓尺寸，在

41、长宽方向应满足夹具的安装需要。它在加工方向的尺寸，实际已由加工示意图所确定，图中已规定机床在加工终了时工件端面至多轴箱前端面的距离（本设计中左右均取230mm）。由此，根据选定的动力箱、滑台、侧底座等标准的位置关系，并考虑滑台的前备量，通过尺寸链就可以确定中间底座加工方向的尺寸（本设计中前备量取30mm，计算长度为915mm）。算出的长度通常应圆整，并按R20优先系数选用。应注意，考虑到毛坯误差和装配偏移，中间底座支承夹具底座的空余边缘尺寸。当机床不用冷却液时不要小于1015mm；使用冷却液时不小于70100mm。还须注意：当加工终了时，多轴箱与夹具轮廓间应有足够的距离，以便于调整和维修，并应

42、留有一定的前备量（一般不小于1520mm）。确定中间底座的高度方向尺寸时，应注意机床的刚性要求、冷却排屑系统要求以及侧底座连接尺寸要求。装料高度和夹具底座高度（含支承块）确定后，中间底座高度就已确定（本设计高度为560mm）。（5） 确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用钻、镗类多轴箱的厚度是一定的、卧式为325mm，立式为340mm。因此，确定多轴箱尺寸，主要是确定多轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h1。如图3-5所示，被加工零件轮廓以点划线表示，多轴箱轮廓尺寸用粗实线表式。多轴箱宽度B、高度H的大小，主要与被加工零件孔分布位置有关，可按下式确定： B=b+2b1 式中 工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； 最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm； 工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； 最低主轴高度，单位为mm；b 和h为已知尺寸。为保证多轴箱内有足够安排齿轮的空间，推荐70100mm。多轴箱最低主轴高度必须考虑与工件最低孔位置、机床装料高度H装、滑台总高、侧底座高度等尺寸之间的关系而确定。本设计=107mm，H=860mm，=250，=560mm。对于卧